热电偶法在温升试验中的运用.docx

热电偶法在温升试验中的运用摘要：发热试验中通常使用热电偶法来测量温升。本文从温升试验着手介绍了热电偶法测试的试验原理、测试过程与注意事项并分析了实验结果的影响因素。关键词：温升热电偶测量端1、温升试验概述电器的发热有两种含义其一是使用要求上期望的发热如室内加热器必须满足一定的发热量使得发热体大于某一温度值才能满足取暖的要求才有使用价值；其二是不期望的发热也是本文研究的内容是指电器产品在正常使用时非使用要求的有关部件的发热及引起周围环境温度的升高如引起器具外壳把手、开关、旋钮、木地板及墙壁等部位的温度升高它要求这些部位温升必须低于某一限值以保证使用者在使用时不被烫伤或绝缘体不会因受热造成其绝缘性能下降而出现短路现象和触电事故也不会出现火灾等事故。2、家用电器发热所造成的不良影响2.1影响绝缘材料的使用寿命。电气绝缘的材料有相应的最高允许工作温度通常为绝缘的耐热温度。如果超过此温度则绝缘材料性能迅速变坏或引起快速老化大大缩短绝缘材料的使用寿命严重时甚至引起绝缘材料着火烧毁。2.2影响电气元件的正常使用。电气元件在使用中要符合其它额定电气参数、安装条件等要求还要符合其使用环境条件。一个电气元件如果按常温环境使用进行设计当它在高温环境下使用时它的功能会受到影响严重时甚至不能工作其安全受到破坏很容易引起触电事故。2.3塑料件受热变形。塑料材料在某一温度点以下的环境温度条件下工作时其物理性能、机械性能不会发生显著的变化具有足够的刚性和机械强度能满足设计的使用要求。作为结构件使用时具有固定作用能保持被支撑件的相互位置不会发生变化。当温度升高达到某一温度值后塑料材料会软化变形甚至会熔化。至使被支撑的零件位置发生变化导致器具的电气间隙及爬电距离发生变化使器具产生短路或漏电的危险。2.4外表面温度过高当外表面温度过高时会对使用者造成烫伤同时外布线的电线电缆等碰到外表面时绝缘材料被损坏形成触电隐患。由于器具发热后温度升高会造成上述不良影响因此在设计时就要考虑到在最大限度发挥器具的使用功能时要对其发热加以限制使温度不会升高到有害的程度。设计是否合理是否能达到上述目的最终是通过试验进行验证。在家用电器的安全测试中通常采用温升而不是温度作为产品合格与否的判断标准。温度和温升的概念不同在测试许可的条件下一般将测得的温度减去周围环境的温度作为温升。3、测试方法3.1方法的选定测量家用电器温度的基本方法有以下几种：热电偶法、电阻法、接触式温度计法等。热电偶法是目前温度测试中使用最广泛的一种方法。热电偶用于测量温度是利用了导体的热电效应。所谓热电效应就是：当导体两端温度不平衡时就会在导体两端产生一定的电势不同导体产生的电势是不同的如果把两种不同导体（分别表示热电偶的阳极和阴极）的一端焊接到一起作为探测端而将另一端（不焊在一起）作为采样端这样在采样端就形成一定的电位差这个电位差的大小是随探测端的温度变化而变化的。如果将电位差这个模拟量进行A/D变换使其成为代表温度变化的数字信号将数字信号进行计算、处理并把它们显示、记录下来就完成了温度的测量、显示和记录的全过程。为了满足测试要求热电偶的绝对误差不超过1℃。热电偶的阳极和阴极引线的一端焊接到一起时应只形成一个触点。3.2测量点的确定家电安全标准在总结了大量经验的基础上明确规定了试验时要进行的温升测量的元件、材料及环境。但在实际试验中检测人员对具体的测量点即热电偶的放置点上会有不同的选择。确定测量点时可以根据热交换的三种方式进行考虑尤其是传递、辐射的影响。如要确定一个元件的测量点首先要考虑该元件是否与较热的部件接触；其次要考虑该元件是否受到直接发热体或间接发热体的热辐射作用。对位置相对固定的绝缘材料等也可以按上述方法考虑。对内布线的绝缘等在确定测量点时除按上述方法考虑外还要注意这些绝缘材料在正常工作中是否会接触到较高温度的部件如果会则具有较高温度部件的可接触处就是这些绝缘材料的测量点。对于器具外表面、周围环境的温升测量点可以通过对热源位置的分析、通电发热后用手触摸感觉确定最热点作为测量点。标准还规定：除绕组绝缘温升外其他电气绝缘的温升是在其绝缘体的表面上来确定其位置是故障能引起短路、带电部件与易触及金属部件接触、跨接绝缘或减少爬电距离或电气间隙到低于规定值的部位；多芯软线的各股芯线分叉点和绝缘电线在家电器具的进人点是热电偶布置位置的例子。3.3测量端的固定在确定了测量点之后就要将热电偶紧贴在被测点上接触良好使热电偶能充分感受到被测点的温度真实地反